一篇不一样的氯化镧使用说明(极度科学,慎重进入)
铁基,铝基,氯化镧,是最常用的三大化学除磷酸盐方法
其中氯化镧方法是最简单快速,但也是最危险的方法
本文就用理论加实验的方式阐述氯化镧在海缸中的应用
问题1:为什么按剂量添加氯化镧降低量很少?
碳 酸 氢 根 的 影 响
氯化镧进缸以后,并不是我们想想中的专门找磷酸根反应
实际海缸中有大量的碳酸氢根(是磷酸根浓度的成百上千倍)
镧离子会和碳酸氢根(包括碳酸根)生成碳酸镧
而碳酸镧也是一种难溶物,所以它消耗了大部分的氯化镧
但是好在磷酸镧的溶解度比碳酸镧更小
这就迫使碳酸镧会慢慢的和磷酸根置换,变成磷酸镧
碳酸镧La2(CO3)3 溶度积ksp=4.0×10-34 溶解度S=8.2×10-8mol/L
磷酸镧LaPO4 溶度积ksp=3.7×10-23 溶解度S=6.1×10-12mol/L
不过生成的碳酸镧,并不积极的和磷酸根置换,它受很多因素影响
①PH值
随着PH值升高,碳酸镧的除磷效率越来越低
②时间
置换反应最少需要40小时才能基本反应平衡(请注意,平衡不是除干净)
③吸附量
由于碳酸镧置换磷酸根,是属于表面吸附,效率很低
蛋 分 的 影 响
由于生成的是碳酸镧极细粉末,在还没沉淀在而继续在水中漂浮
就被蛋分打出缸去,致使反应物大量损失,除磷效果大打折扣
测 试 剂 的 影 响
最终生成的磷酸镧细微粉末没有沉淀在缸里,随着取样水一起测磷
会被试剂酸液重新把磷酸根释放出来,因而造成结果偏高
正确做法是:如果你加完氯化镧,水还是雾蒙蒙的时候就手痒想测水,你必须要把水样用滤纸过滤,检测滤液,得出的值才是真实值
问题2:氯化镧会给你的缸带来什么影响?
镧离子毒性问题某篇文章已经说了,总结起来几点:
1:缸里有贝壳的,请不要用,对贝类的毒性非常大
2:对鱼类,可能有肝肾生殖系统的累积毒性
3:对于珊瑚还没有理论文章证明有影响,只有个别过量加入产生的现象
生成的磷酸镧和碳酸镧,如果没被清出缸,会安安静静的躺在犄角旮旯
虽然他们是不溶物,但仍旧会溶解部分
但有文章说是海水镧浓度的539倍,这篇文章是有些问题的
文章用磷酸镧和碳酸镧在纯水中的镧离子浓度说事,这就不对了,我们是海水缸,因为缸水磷酸根浓度和碳酸根浓度不是0,则对于难溶物的溶解离子浓度,是需要考虑同离子效应的!
(什么是同离子效应,有感兴趣的鱼友可以找度娘看看)
那我们接下来进行如下计算:
已知 碳酸镧La2(CO3)3 溶度积ksp=4.0×10-34
磷酸镧LaPO4 溶度积ksp=3.7×10-23
镧元素在海水中的含量(ppm)=2.6×10-6
假设缸水磷酸根浓度为0.01ppm,计算磷酸镧在海缸水中的溶解度S
溶度积Ksp=(0.01/1000/95)×S=3.7×10-23
则溶解度S=3.515×10-16 mol/L
水中镧离子浓度(ppm)为S×139×1000/1.025=4.77×10-11ppm
取标准海水碳酸根浓度1.484×10-4mol/L ,计算碳酸镧在海缸水中的溶解度S
溶度积Ksp=(2S)2×(1.484×10-4)3=4.0×10-34
则溶解度S=5.532×10-12 mol/L
水中镧离子浓度(ppm)为2S×139×1000/1.025=1.5×10-6ppm
由此可见,在我们正常的海水缸中,磷酸镧所释放的镧离子基本可以忽略不计
而碳酸镧所释放的镧离子,大致与天然海水中的镧离子相当
正常使用氯化镧,镧离子进缸以后会迅速和磷酸根,碳酸根,碳酸氢根结合,水中游离的镧离子很少很少
由镧离子造成的影响,也许并没有我们想象的那么夸张
可能影响的根源在于碳酸镧或磷酸镧的固体微粉末,被贝类滤水时留在体内,粘附在珊瑚上,被鱼吃进了胃里等等
问题3:氯化镧到底怎么用?
确定使用之前,要先接受它可能的毒性问题
(有贝壳的请不要用,已经有很多鱼友的血泪史了)
会影响某种珊瑚(毕竟珊瑚种类那么多,谁说的准)的缺点
然后它的优点就是,降的快啊,立竿见影
相比于铁基和铝基吸附剂来说,氯化镧的效果不在一个档次上
见下图:镧吸附剂与铁吸附剂对比
海缸PH值8以上的情况下,铁基吸附剂的吸附效果惨不忍睹
某牌子铁基吸附剂,说明是400克能降低200L缸的1ppm磷酸盐到0.01ppm
而一瓶25克的氯化镧,理论上能降低32ppm,天壤之别啊。
但重要的点,不要把磷降到很低,很低的磷酸盐并不是什么好事
越低磷酸盐浓度,就需要加过量很多的氯化镧,这样很危险
那我们要怎么样安全的使用氯化镧呢?请按照以下步骤进行:
1:计算添加量
根据你想要降低的磷酸盐的量,计算好需要加多少氯化镧(这里不阐述)
按1:1的量算就可以,不用减量,配成水溶液添加
2:加入方式
尽量不要直接加到主缸,不然这些沉淀会留在缸里
加下水和滤棉滤袋之间,让产生的固体都被拦截在滤棉滤袋上
有漏网之鱼也会再经过蛋分的处理
这样残留在缸里的沉淀就会很少,不过有点废滤袋容易堵
3:滴加氯化镧溶液
滴定可以最大限度让氯化镧接触更多的磷酸根,提高吸附效率
如果没有滴定,可一天内内分次少量加入,不要一股脑全倒进去
4:保持
不要马上测水,最少12小时以后反应平衡了再测。
此操作多次实验结果是:实际去除量是理论去除量的40%-60%
PS:磷不要降的太低,虽然低浓度的磷对珊瑚有好处,但不代表稍高浓度的就不行,在低和安全之间找平衡
有兴趣可以去看下面的文献
PS2:KH尽量保持在高位(8-9)运行(天然海水KH只有不到7),这样会增加碳酸根的量,这样游离的镧离子浓度会更低
PS3:本文只是针对氯化镧写的相对更安全的使用和剖析,并不是说铁基吸附剂没用
高于0.15ppm用氯化镧,低于0.15ppm的请下铁吸附剂
因为越低的氯化镧,使用的量会需要成倍的量来降低
同样的水里,接触的磷酸盐更少,相当产生了低效率的碳酸镧来置换,所以这个时候使用铁基吸附剂是更安全的
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舞一夜
中国渔业协会海洋观赏生物分会宣传部主任
长城杯国际海洋景观大赛特约评委
马尔代夫Atoll lsland aqua-海洋鱼类技术总监
海友汇 渔友俱乐部 发起人
研究水族疾病的治疗,水族生物病理药理学
水族药物及饲料配比和成分与使用等